Отправить статью по E-mail Низъяврский щелочной массив: возраст, изотопно-геохимическая характеристика и редкометальное оруденение
- Авторы: Петровский М.Н.1
-
Учреждения:
- Кольский научный центр РАН
- Выпуск: Том 148, № 4 (2019)
- Страницы: 17-29
- Раздел: Общий раздел
- URL: https://journals.eco-vector.com/0869-6055/article/view/11354
- DOI: https://doi.org/10.30695/zrmo/2019.1484.01
- ID: 11354
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Низъяврский щелочной массив имеет двухфазное строение и сложен щелочными сиенитами и щелочными кварцевыми сиенитами. Возраст кристаллизации щелочных кварцевых сиенитов второй фазы равен 2656 ± 3 млн лет. По изотопно-геохимическим (Rb-Sr, Sm-Nd) характеристикам породы массива имеют мантийное происхождение. Источником их расплавов, как и для других неоархейских щелочных интрузий Кольской провинции, относящихся к формации щелочных габбро—нефелиновых сиенитов—щелочных сиенитов—граносиенитов, вероятно, являлась мантия типа BSE. В породах массива установлено Ta-Nb оруденение, представленное пирохлором, что отличает его от других неоархейских щелочных массивов провинции.
Ключевые слова
Полный текст
Проблема образования редкометалльных рудно-магматических систем остается одной из наиболее спорных в геологии. В Кольской щелочной провинции Ta-Nb оруденение установлено в силекситах и кварц-эпидотовых метасоматитах, приуроченных к Кейвским щелочным гранитам. Оно представлено фергусонитом-(Ce) и единичными зернами пирохлора (Bagiński et al., 2016; MacDonald et al., 2017). Пирохлоровое оруденение характерно лишь для щелочных массивов протерозойского и палеозойского возрастов (Волошин и др., 1981; Сорохтина и др., 2010; Афанасьев, 2011). В щелочных массивах неоархейского возраста пирохлор и единичные зерна колумбита обнаружены только в Низъяврском массиве.
Низъяврский щелочной массив был открыт Д. Д. Мирской в 1950 г. (Мирская, 1958). Первоначально он был отнесен к щелочно-гранитной формации (Батиева, 1976); в работах последних лет — к формации щелочных габбро—нефелиновых сиенитов—щелочных сиенитов—щелочных кварцевых сиенитов (Петровский, Петровская, 2017; Петровский, 2019). До настоящего времени массив оставался практически неизученным.
В предлагаемой статье приводятся новые данные о геологическом строении Низъяврского массива, результаты изотопно-геохимических исследований пород массива и минералогических исследований, связанного с ним Ta-Nb оруденения.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Химический состав пород анализировался методом классического количественного анализа в химико-аналитической лаборатории ГИ КНЦ РАН (аналитик Л. И. Константинова). Содержания редких и рассеянных элементов в породах определялись ISP-MS методом в Лаборатории спектрометрических методов анализа ИХТРЭМС КНЦ РАН (аналитик И. В. Елизарова). Химический состав минералов изучался с помощью микрозондового анализа (Cameca MS-46) в Лаборатории физических методов ГИ КНЦ РАН (аналитик А. В. Базай).
Возраст пород массива был определен U-Pb методом по циркону в Лаборатории геохронологии и изотопной геохимии ГИ КНЦ РАН (аналитик Т. Б. Баянова). Химическое разложение циркона и измерение концентраций урана и свинца проводилось согласно методике, детально описанной ранее (Баянова, 2004). Расчеты координат точек и параметров U-Pb изохрон выполнялись с помощью программы К. Людвига (Ludwig, 1999). Ошибки определения возраста рассчитаны с надежностью 95 % (2σ). Коррекция на примесь обыкновенного свинца определена на возраст согласно модели Стейси—Крамерса (Stacey, Kramers, 1975). В расчетах использовались константы распада из работы (Steiger, Jӓger, 1977). Изотопные U-Pb исследования проводились на семиканальном твердофазном масс-спектрометре Finnigan-MAT-262 (RPQ) в статическом режиме, ошибки воспроизводимости по осям приняты равными 0.5 %.
Изотопно-геохимические исследования Rb-Sr и Sm-Nd методами выполнены по стандартным методикам (Баянова, 2004) в Лаборатории геохронологии и изотопной геохимии ГИ КНЦ РАН (аналитик Д. В. Елизарова). 2σ погрешности изотопного анализа для Sr и Rb < 0.04 %, определения Rb-Sr отношения < 1.5 %, определения изотопного состава Nd < 0.0024 %, определения Sm-Nd отношения < 0.2 %.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МАССИВА
Низъяврский щелочной массив располагается в 135 км к северо-востоку от п. Ловозеро в среднем течении р. Иоканьга южнее оз. Низъявр. В геологическом отношении он приурочен к Мурманскому неоархейскому кратону. Массив представляет собой изометричный шток, имеющий в плане размеры 3 × 4 км.
Схематическая геологическая карта массива показана на рис. 1. Массив имеет зональное строение: его периферическая часть сложена щелочными сиенитами (1-я интрузивная фаза), ядро — щелочными кварцевыми сиенитами (2-я интрузивная фаза). Породы обеих фаз секутся жилами щелочного кварцевого сиенита по внешнему облику и минеральному составу, сходному с кварцевыми сиенитами ядра массива. Скорее всего, жильные породы и породы ядра комплементарны. Контакты с вмещающими породами резкие, интрузивные; падение поверхностей контактов субвертикальное. Вмещающими породами являются кварцевые диориты и гранодиориты Колмозерского санукитоидного массива, их возраст — 2736 ± 4 млн лет (Кудряшов и др., 2013). В приконтактовой зоне массива, имеющей мощность около 10 м, вмещающие породы перекристаллизованны. В самих породах Низъяврского массива, кроме рассланцевания в зонах разломов, метаморфических изменений не отмечено. Это связанно с тем, что внедрение расплава, родоначального для Низъяврского массива, произошло после этапа неоархейского регионального метаморфизма, а свекофеннский региональный метаморфизм в пределах Мурманского неоархейского кратона не имеет площадного распространения и фиксируется только лишь вдоль зон разломов (Петров и др., 1990; Петровский и др., 2009; Кудряшов и др., 2013). Породы массива секутся дайками оливиновых габбро-норитов с возрастом 2.5 млрд лет (Арзамасцев и др., 2009).
Рис. 1. Схема геологического строения Низъяврского массива по литературным данным (Мирская, 1958) и материалам СЗТГУ с уточнениями автора.
1 — дайки габбро-норитов, 2 — жилы щелочных кварцевых сиенитов, 3 — щелочные кварцевые сиениты, 4 — щелочные сиениты, 5 — гранодиориты Колмозерского массива, 6 — плагиогранито-гнейсы Мурманского блока, 7 — места отбора проб.
ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО И ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОРОД
Щелочные сиениты 1-й фазы представлены светло- и зеленовато-серыми средне-крупнозернистыми массивными породами, состоящими из крупных зерен калиевого полевого шпата (40—50 %), альбита (30—40 %), арфведсонита (10—14 %) и эгирина (1—2 %). Акцессорные минералы представлены флюоритом, пирохлором, цирконом, ниобиевым рутилом, монацитом, апатитом. Содержание флюорита в эндоконтактовых разновидностях пород достигает 5 %. Пирохлор распространен в щелочных сиенитах равномерно, в некоторых образцах его содержание достигает 0.5—0.7 %. Он образует зерна размером до 2 мм, приуроченные к интерстициям между зернами калиевого полевого шпата и альбита. С пирохлором иногда ассоциирует ниобиевый рутил.
По данным химического анализа (табл. 1), щелочные сиениты являются высоко железистыми породами (Fe# 72—76 %) калий-натровой щелочной серии (n 49—58 %).1 По содержанию SiO2 (58—61 мас. %) они относятся к породам средней группы, по содержанию суммы щелочей Na2O + K2O (11—13 мас. %) являются умеренно щелочными. Щелочные сиениты недосыщены кремнеземом и относятся к оливин-нормативным породам. Для них характерно высокое содержание Nb (80—213 г/т) и низкое содержание Ta (4—9 г/т).
Таблица 1
Химический состав (мас. %) и содержание элементов-примесей (г/т) в породах Низъяврского массива
Chemical compositions (wt %) and contents of minor elements (ppm) in rocks of the Nizʼyavrski massif
Компонент | Щелочные сиениты | Щелочной кварцевый сиенит | ||||
НМ-6/99 | НМ-6-1/99 | НМ-7/99 | НМ-8/99 | НМ-12/99 | НМ-3/99 | |
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 S F H2O– H2O+ | 59.27 1.29 15.49 3.49 3.55 0.11 1.40 0.89 4.92 7.69 0.02 0.03 0.33 0.29 1.14 | 58.08 1.31 14.62 4.61 4.44 0.19 1.52 1.93 5.37 6.08 0.07 0.09 0.34 0.27 1.02 | 60.46 0.72 15.55 3.86 3.19 0.10 1.24 0.86 5.03 7.72 0.03 0.04 0.08 0.26 0.82 | 58.97 1.24 14.88 4.32 3.61 0.27 1.53 0.95 5.53 6.63 0.12 0.13 0.48 0.29 1.02 | 59.34 1.24 15.36 3.55 3.67 0.09 1.38 0.72 4.95 7.86 0.02 0.06 0.43 0.31 0.95 | 63.25 0.34 13.70 3.13 3.59 0.08 1.29 1.12 4.36 7.52 0.03 0.10 0.49 0.25 0.73 |
Сумма | 99.91 | 99.94 | 99.96 | 99.97 | 99.93 | 99.98 |
Rb Ba Sr Ta | 192 50 212 6 | 255 110 206 4 | 184 46 171 9 | 161 35 145 5 | 190 61 194 8 | 321 38 168 11 |
Nb Hf Zr Y Th U La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu | 120 8 456 26 11.2 3.2 30.3 35.8 7.6 40.8 8.2 0.27 5.3 0.83 6.1 1.18 3.45 0.66 4.76 0.44 | 185 11 604 41 17.3 4.8 62.8 78.5 18.3 53.7 11.6 0.33 9.22 0.94 3.9 0.9 2.48 0.61 2.95 0.68 | 213 9 552 30 14.7 5.4 25.4 47.5 5.3 87.7 16.1 0.38 6.5 0.96 6.4 1.16 3.93 0.61 5.02 0.71 | 80 16 532 44 15.4 4.2 54.5 60.8 10.3 43.1 9.7 0.29 5.2 0.79 5.9 1.14 3.88 0.70 4.52 0.78 | 132 11 598 31 10.9 3.1 59.9 56.3 5.8 44.4 4.8 0.25 5.8 0.65 4.2 1.11 2.90 0.63 4.74 0.59 | 210 13 614 56 25.4 14.3 61.5 84.1 16.4 55.9 18.3 0.39 16.4 1.26 8.7 3.04 7.97 1.09 5.57 1.48 |
Щелочные кварцевые сиениты 2-й фазы представлены розовато-серыми до светло-розовых средне-крупнозернистыми породами с массивной, реже порфировидной структурой. Они состоят из калиевого полевого шпата (45—55 %), альбита (25—30 %), кварца (5—10 %), арфведсонита (8—10 %) и биотита (3—5 %). Акцессорные минералы представлены флюоритом, цирконом и апатитом, а также бастнезитом, монацитом, пирохлором, единичными зернами колумбита. Зерна пирохлора наблюдаются в интерстициях зерен калиевого полевого шпата, иногда в виде включений в кварце.
Щелочные сиениты являются высоко железистыми породами (Fe# 74—78 %) калий-натровой щелочной серии (n 46—52 %). По содержанию SiO2 (63—64 мас. %) они относятся к группе средних пород, по содержанию суммы щелочей Na2O + K2O (12—14 мас. %) являются умеренно щелочными. Породы пересыщены кремнеземом и относятся к кварц-нормативному ряду. Для щелочных кварцевых сиенитов, также как и для пород 1-й фазы, характерно высокое содержание Nb (210—222 г/т) и низкое содержание Ta (11—14 г/т).
На диаграмме TAS (рис. 2) фигуративные точки составов пород массива образуют единый тренд с конечными дифференциатами Чагвеуайвского и Панэяврского массивов, отличающийся от трендов пород шошонитовой формации и щелочных гранитов Кейв.
Рис. 2. Диаграмма TAS для архейских щелочных пород Кольской щелочной провинции.
1—3 — формация щелочных габбро—нефелиновых сиенитов—щелочных сиенитов—щелочных кварцевых сиенитов (данные автора): 1 — Низъяврский массив, 2 — Панэяврский массив, 3 — Чагвеуайвский массив; 4—5 — шошонитовая формация (данные автора): 4 — Иоканьгский массив, 5 — Островной массив; 6 — формация щелочных граносиенитов — гранитов Кейв (Батиева, 1976); 7—11 — тренды дифференциации: 7 — Низъяврского массива, 8 — Панэяврского массива, 9 — Чагвеуайвского массива, 10 — Иоканьгского массива, 11 — Островного массива.
ДАННЫЕ ИЗОТОПНО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Для геохронологических исследований из щелочных кварцевых сиенитов была отобрана геохронологическая проба НМ-3/99. Результаты U-Pb датирования приведены в табл. 2. Изохронный U-Pb возраст циркона из щелочного кварцевого сиенита 2-й фазы составил 2656 ± 3 млн лет (рис. 3). Полученный возраст хорошо согласуется с ранее полученными возрастами для пород формации щелочных габбро—нефелиновых сиенитов—щелочных сиенитов—щелочных кварцевых сиенитов, выделенной среди неоархейских щелочных пород Центрально-Кольского и Мурманского блоков (Петровский и др., 2009; Чащин, Баянова, 2013; Петровский, Петровская, 2017, 2018)
Таблица 2
Результаты U-Pb изотопных исследований циркона из кварцевых щелочных сиенитов Низъяврского массива
Results of U-Pb isotope studies of zircon from quartz alkali syenites of the Nizʼyavrski massif
№ фракции | Навеска (мг) | Содержание, ppm | Изотопный состав свинца1 | Изотопные отношения и возраст, млн лет2 | Rho | |||||
Pb | U | 206Pb 204Pb | 206Pb 207Pb | 206Pb 208Pb | 207Pb 235U | 206Pb 238U | 207Pb 206Pb | |||
1 | 0.20 | 27.4 | 44.1 | 497 | 4.8747 | 4.4682 | 12.1878 | 0.48966 | 2658 | 0.95 |
2 | 0.30 | 75.1 | 143.5 | 409 | 4.7515 | 4.3435 | 10.1311 | 0.40698 | 2658 | 0.84 |
3 | 0.30 | 51.4 | 111.1 | 395 | 4.7274 | 4.0399 | 8.8432 | 0.35513 | 2658 | 0.86 |
4 | 0.30 | 78.5 | 181.8 | 480 | 4.8981 | 4.8737 | 8.6012 | 0.34520 | 2660 | 0.92 |
5 | 0.30 | 72.7 | 232.4 | 950 | 5.1474 | 4.9132 | 7.5218 | 0.30070 | 2666 | 0.93 |
Примечание. 1 — все отношения скорректированы на холостое загрязнение 0.08 нг для Pb и 0.04 нг для U и масс-дискриминацию 0.12 ± 0.04 %. 2 — коррекция на примесь обыкновенного свинца определена на возраст согласно модели Стейси—Крамерса (Stacey, Kramers, 1975).
Рис. 3. Изотопная U-Pb диаграмма с конкордией для циркона из щелочных кварцевых сиенитов Низъяврского массива (проба НМ-3/99).
Проведенные Sm-Nd и Rb-Sr изотопные исследования пород Низъяврского массива показали, что их модельные Sm-Nd возрасты равны tDM = 2.80—3.03 млрд лет (табл. 2) и близки к модельным возрастам архейских щелочных серий Фенноскандинавского щита и Гренландии (Баянова, 2004; Зозуля и др., 2007; Петровский и др., 2009; Петровский, Петровская, 2018). Первичное отношение 87Sr/86Sr для всех изученных пород варьирует в пределах 0.70146—0.70391 в щелочных сиенитах и 0.70308—0.70348 в щелочных кварцевых сиенитах, что указывает на мантийное происхождение пород Низъяврского массива и минимальное участие корового материала в их образовании.
РЕДКОМЕТАЛЛЬНОЕ ОРУДЕНЕНИЕ
Пирохлор в изученных породах является главным минералом-концентратором Nb, его содержание в щелочных сиенитах достигает 0.5—0.7 %, в щелочных кварцевых сиенитах — 1.5 %. Он образует бледно-желтые, реже темно-коричневые зерна размером от 0.1 до 2 мм. Форма кристаллов различна, но наиболее развиты кристаллы октаэдрического облика с зональным строением.
Представительные анализы пирохлора приведены в табл. 3. На классификационной диаграмме Nb—Ti—Ta (Hogarth, 1977) его составы попадают в поле пирохлора (рис. 4, а). На классификационной диаграмме Ca—Na—A-vac (рис. 4, б; A-vac — вакансия в позиции Ca) фигуративные точки пирохлора располагаются в поле магматических составов (Nasraoui, Bilal, 2000).
Таблица 3
Sm-Nd и Rb-Sr изотопные данные для пород Низъяврского массива
Sm-Nd and Rb-Sr isotopic data for rocks of the Nizʼyavrski massif
Номер образца | Содержание, ppm | Изотопные отношения | Модельный возраст (млн лет) | εNd(Т) на 2656 млн лет | Изотопные отношения | ISr(T) на 2656 млн лет | |||||
Sm | Nd | Rb | Sr | 147Sm/144Nd | 143Nd/144Nd ± 2σ | DM | 87Rb/86Sr | 87Sr/86Sr | |||
HМ-1/99 HМ-2/99 HМ-3/99 HМ-6/99 HМ-6-1/99 HM-7/99 HМ-8/99 HМ-12/99 | 9.83 2.15 8.63 8.57 8.27 16.70 9.52 4.83 | 63.87 41.20 51.96 45.02 40.46 89.21 48.61 30.89 | 127.61 141.58 152.19 131.22 134.51 133.40 148.49 182.92 | 153.52 184.03 166.16 170.40 136.90 140.30 171.34 160.04 | 0.092995 0.115861 0.100386 0.115021 0.123596 0.113132 0.118326 0.101481 | 0.510799 ± 12 0.511320 ± 11 0.511056 ± 16 0.511252 ± 7 0.511430 ± 11 0.511137 ± 15 0.511300 ± 8 0.511046 ± 14 | 2953 2838 2804 2917 2896 3035 2942 2844 | –0.43 +1.94 +2.08 +0.89 +1.43 –1.02 +0.69 +1.50 | 0.045224 0.037471 0.064189 0.063892 0.055003 0.013978 0.058422 0.016574 | 0.70483 ± 14 0.70491 ± 15 0.70583 ± 22 0.70391 ± 17 0.70446 ± 15 0.70336 ± 14 0.70431 ± 16 0.70457 ± 17 | 0.70308 0.70348 0.70336 0.70146 0.70235 0.70272 0.70206 0.70391 |
Примечание. НМ-1/99-НМ-3/99 — щелочные кварцевые сиениты; НМ-6/99-НМ-12/99 — щелочные сиениты. Модельный возраст рассчитан по отношению к деплетированной мантии с возрастом 4.55 млрд лет и современными параметрами однородного хондритового резервуара (CHUR) 147Sm/144Nd = 0.1967, 143Nd/144Nd = 0.512638 (DePaolo, 1981).
Рис. 4. Составы пирохлора из пород Низъяврского массива на классификационных диаграммах (а — Hogarth, 1977; б — Nasraoui, Bilal, 2000). A-vac — вакансия в позиции Са.
В отличие от пирохлора, колумбит в изученных породах играет второстепенную роль. На электронном микроскопе было обнаружено всего лишь два зерна этого минерала, образующих кайму замещения в пирохлоре из щелочных кварцевых сиенитов. Колумбит, как и пирохлор, характеризуется низким содержанием тантала (табл. 3).
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Высокое содержание Nd в изученных породах (от 41 до 90 ppm, табл. 2, 3) позволяет говорить о низком загрязнении Sm-Nd изотопной системы веществом вмещающих пород (Nd 0.54—1.96 ppm; Кудряшов и др., 2013). О низкой контаминации коровым материалом говорит и первичное изотопное отношение изотопов стронция. Основываясь на изотопном составе неодима (εNd = –1.02 ÷ +2.08) и стронция (ISr(T) = 0.70146—0.70391) для пород Низъяврского массива, можно сделать вывод, что источником их расплавов могла являться мантия, близкая по составу BSE. Эти данные хорошо согласуются с результатами изотопных исследований щелочных массивов формации щелочных габбро—нефелиновых сиенитов—щелочных сиенитов—щелочных кварцевых сиенитов Центрально-Кольского и Мурманского блоков. В тоже время, по изотопным данным породы Низъяврского массива кардинально отличаются от неоархейских щелочных пород серии щелочное габбро—нефелиновый сиенит—щелочной сиенит Сахарйокского массива Кейв и щелочных гранитов Кейв, для которых предполагается мантийный источник типа EM II (Зозуля и др., 2007). Из всех известных архейских щелочных комплексов наиболее близки по изотопно-геохимическим характеристикам к породам Низъяврского массива карбонатитовый комплекс Сиилинярви из Восточной Финляндии и пироксенит—фоидолит—монцонит—щелочной сиенит—карбонатитовый комплекс Скьолдунген из Восточной Гренландии.
Формы выделения и состав пирохлора указывают на то, что он имеет магматическое происхождение. Изученный пирохлор отличается низким содержанием Si, U, Th, Pb, Fe, Ba, Sr, что отличает его от метасоматического пирохлора, развитого в палеопротерозойских и палеозойских щелочных комплексах Кольской провинции, а также пирохлора, связанного с неоархейским щелочно-гранитным комплексом Кейв (Волошин и др., 1981; Сорохтина и др., 2010; Baginski et al., 2016; MacDonald et al., 2017; и др.).
Таблица 4
Химические составы пирохлора и колумбита (мас. %) из пород Низъяврского массива
Chemical composition pyrochlore and columbite (wt %) from rocks of the Nizʼyavrski massif
Компонент | Пирохлор | Колумбит | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
Nb2O5 Ta2O5 SiO2 TiO2 ThO2 UO2 PbO CaO BaO SrO FeO MnO Na2O K2O Al2O3 Y2O3 La2O3 Ce2O3 Pr2O3 Nd2O3 F | 60.67 3.21 0.12 4.48 0.23 0.66 0.30 19.08 0.15 0.71 0.08 — 4.91 0.02 — 0.07 1.17 1.54 0.23 0.74 1.54 | 61.42 3.56 0.09 3.87 0.31 0.62 0.15 17.99 0.13 1.12 0.05 — 5.63 0.02 — 0.02 1.35 1.55 0.20 0.75 1.10 | 62.96 4.14 — 2.79 0.21 0.69 0.48 17.63 0.08 1.32 0.11 — 6.02 — — 0.14 0.27 0.54 — — 1.21 | 65.11 3.17 — 2.31 0.33 0.54 0.23 17.08 — 0.56 0.08 — 6.44 — — 0.02 0.61 0.65 — — 1.22 | 64.03 2.21 0.02 3.04 0.15 0.18 — 18.54 0.12 0.39 0.45 — 5.23 — 0.10 0.17 0.64 0.73 — — 2.78 | 65.25 2.40 — 2.93 0.15 0.12 — 19.08 — 0.58 0.08 — 5.87 — — 0.05 0.41 0.36 — — 2.43 | 62.03 4.98 0.09 3.38 0.19 1.52 0.32 17.44 — 1.40 0.05 — 5.96 0.01 — 0.07 0.46 0.48 — — 1.14 | 63.18 3.13 — 2.66 0.18 0.45 0.04 18.47 0.08 1.01 0.11 — 5.82 0.02 — 0.05 0.88 0.70 0.09 0.05 2.06 | 75.85 4.37 — 2.15 — — — — — — 14.53 3.08 — — — — — — — — — | 76.05 3.40 — 2.54 — — — — — — 12.77 5.15 — — — — — — — — — |
Сумма | 99.91 | 99.93 | 98.59 | 98.35 | 98.78 | 99.71 | 99.52 | 98.98 | 99.98 | 99.91 |
Коэффициенты в формуле (пирохлор O = 7, колумбит О = 6) | ||||||||||
Nb Ta Si Ti Th U Pb Ca Ba Sr Mn Fe Na K Al Y La Ce Pr Nd | 1.731 0.055 0.008 0.213 0.003 0.009 0.005 1.290 0.004 0.026 — 0.004 0.601 0.002 — 0.002 0.027 0.036 0.005 0.017 | 1.777 0.062 0.006 0.186 0.005 0.009 0.003 1.233 0.003 0.042 — 0.003 0.699 0.002 — 0.001 0.032 0.036 0.005 0.017 | 1.833 0.073 — 0.135 0.003 0.010 0.008 1.216 0.002 0.049 — 0.006 0.752 — — 0.005 0.006 0.013 — — | 1.887 0.055 — 0.111 0.005 0.008 0.004 1.173 — 0.021 — 0.004 0.801 — — 0.001 0.014 0.015 — — | 1.776 0.037 0.001 0.140 0.002 0.002 — 1.219 0.003 0.014 — 0.023 0.622 — 0.007 0.006 0.014 0.016 — — | 1.802 0.040 — 0.135 0.002 0.002 — 1.249 — 0.021 — 0.004 0.695 — — 0.002 0.009 0.008 — — | 1.799 0.087 0.006 0.163 0.003 0.022 0.006 1.199 — 0.052 — 0.003 0.741 0.001 — 0.002 0.011 0.011 — — | 1.793 0.053 — 0.126 0.003 0.006 0.001 1.243 0.002 0.037 — 0.006 0.709 0.002 — 0.002 0.020 0.016 0.002 0.001 | 1.928 0.067 — 0.091 — — — — — — 0.147 0.683 — — — — — — — — | 1.926 0.052 — 0.107 — — — — — — 0.244 0.598 — — — — — — — — |
Сумма | 4.038 | 4.121 | 4.111 | 4.099 | 3.882 | 3.969 | 4106 | 4.022 | 2.916 | 2.927 |
F | 0.307 | 0.223 | 0.246 | 0.247 | 0.540 | 0.469 | 0.231 | 0.409 | — | — |
Примечание. Анализы: 1—2 — образец НМ-6/99; 3—4 — образец НМ-7/99; 5—6 — образец НМ-12/99; 7 — образец НМ-1/99; 8—10 — образец НМ-3/99.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Низъяврский щелочной массив представляет собой шток, имеющий двухфазное строение и сложенный щелочными сиенитами (1-я фаза) и щелочными кварцевыми сиенитами и комплиментарными им жильными образованиями (2-я фаза).
Массив сформировался в неоархее и имеет возраст 2656 ± 3 млн лет (данные датирования по щелочным кварцевым сиенитам).
По изотопно-геохимическим характеристикам породы массива имеют мантийное происхождение. Источником их расплавов, по-видимому, являлась мантия типа BSE. Эти данные хорошо согласуются с изотопными данными по другим щелочным массивам формации щелочных габбро—нефелиновых сиенитов—щелочных сиенитов—щелочных кварцевых сиенитов Центрально-Кольского и Мурманского блоков.
Породы Низъяврского массива характеризуются повышенным содержанием Nb и содержат пирохлор, что делает массив перспективным объектом для поисков Ta-Nb оруденения.
Работа выполнена в рамках темы НИР ГИ КНЦ РАН № 0226-2019-0053.
Автор выражает благодарность Т. Б. Баяновой и Д. В. Елизарову за помощь в проведении изотопно-геохимических исследований.
1 Fe# = Fe/(Fe + Mg), n = 100·Na2O/(Na2O + K2O), атм. % — тип щелочности по (Дубровский, 2002).
Об авторах
Михаил Николаевич Петровский
Кольский научный центр РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: petrovsk2@rambler.ru
Кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник лаборатории минерагении Арктики
Россия, 184209, Россия, Мурманская обл., Апатиты, ул. Ферсмана, 14Список литературы
- Арзамасцев А.А., Федотов Ж.А., Арзамасцева Л.В. Дайковый магматизм северо-восточной части Балтийского щита. СПб.: Наука, 2009. 383 с.
- Афанасьев Б.В. Минеральные ресурсы щёлочно-ультраосновных массивов Кольского полуострова. СПб.: Изд. Роза ветров, 2011. 224 с.
- Батиева И.Д. Петрология щелочных гранитоидов Кольского полуострова. Л.: Наука, 1976. 224 с.
- Баянова Т.Б. Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма. СПб.: Наука, 2004. 174 с.
- Волошин А.В., Буканов В.В., Полежаева Л.И. Плюмбопирохлор и плюмбомикролит из амазонитовых пегматитов Кольского полуострова // Минералогический журнал. 1981. № 5. С. 20-34.
- Дубровский М.И. Комплексная классификация магматических горных пород. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2002. 234 с.
- Зозуля Д.Р., Баянова Т.Б., Серов П.А. Возраст и изотопно-геохимические характеристики архейских карбонатитов и щелочных пород Балтийского щита // Доклады АН. 2007. Т. 415. № 3. C. 383-388.
- Кудряшов Н.М., Петровский М.Н., Мокрушин А.В. Неоархейский санукитоидный магматизм Кольского региона: геологические, петрохимические, геохронологические и изотопно-геохимические данные // Петрология. 2013. Т. 21. № 4. с. 389–413.
- Мирская Д.Д. Щелочные граниты района оз. Низъявр / Щелочные граниты Кольского полуострова. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1958. С. 140-145.
- Петровский М.Н., Митрофанов Ф.П., Петровская Л.С., Баянова Т.Б. Новый массив архейских щелочных сиенитов в Мурманском домене Кольского полуострова // Доклады АН. 2009. Т. 424. № 1. С. 89-93.
- Петровский М.Н., Петровская Л.С. Неоархейские интрузивные массивы шошонитовой серии в Кольской щелочной провинции: история изучения и геологическая характеристика // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2017. №14. С. 150-155.
- Петровский М.Н., Петровская Л.С. Неоархейские щелочные породы Центрально-Кольского блока – массив Чагвеуайв: геология и возраст // Записки РМО. 2018. №1. С. 44-54.
- Чащин В.В., Баянова Т.Б. Геологическое положение и U-Pb возраст субщелочных сиенитов Кольского блока – Кольский п-ов, Россия // Геология и геохронология породообразующих и рудных процессов в кристаллических щитах. Апатиты: Изд. К&М, 2013. С. 181-183.
- Baginski B., Zozyla D., MacDonald R. et al. Low-temperature hydrothermal hydrothermal ofa rare-metal rich quartz-epidote metasomatite from the El’ozero deposit, Kola Peninsula, Russia // Europe J. Mineral. 2016. V. 28. P. 789-810.
- Hogarth D.D. Classification and nomenclature of the pyrochlore group // American Mineralogist. 1977. V. 62. P. 403-410.
- MacDonald R., Baginski B., Zozyla D. Differing responses of zircon, chevkinite-(Ce), monacite-(Ce) and fergusonite-(Y) to hydrothermal alteration: Evidence from the Keivy alkaline province, Kola Peninsula, Russia // Mineral. Petrol. 2017. V. 111. P. 523-545.
- Nasraoui M., Bilal E. Pyrochlores from the Lueshe carbonatite complex (Democratic Republic of Congo): a geochemical record of different alteration stages // Journal of Asian Earth Sciences. 2000. V. 18. № 2. P. 237-251.
- Sorokhtina N.V., Kogarko L.N., Shpachenko A.K. New data on mineralogy and geochemistry of rare-metal mineraliation of the Gremiakha-Vyrmes massif // Doklady Earth Sciences. 2010. V. 434. № 1. P. 1240-1244.
Дополнительные файлы
